木瓜界煤矿主斜井表土施工塌冒事故的处理

木瓜界煤矿主斜井表土施工塌冒事故的处理山西省煤炭规划设计院李泽选，赵培荣（山西太原市）山西省朔州市平鲁区木瓜界煤矿武瑜（山西朔州市）１概况木瓜界煤矿主斜井倾角１６°，第１水平垂深１１８ｍ，斜长４２８ｍ。其中，表土段垂深为６０．６ｍ，斜长２２０ｍ。井筒...     

表土复原的生态利用价值研究——关于巴彦淖尔市生产建设项目表土剥离、保护及利用的探索

表层腐殖层土壤是大自然赐予人类的难以再生的宝贵财富。表土具有较高的经济生产力,属于难以再生的资源,是生态建设的基础。从资源、生态方面考虑,生产建设项目进行表土剥离保护利用十分必要。本文分析了巴彦淖尔市表土剥离存在的主要问题,提出了表土剥离利用主要措施及有关技术要求。     

巨野煤田深厚不稳定地层中特殊凿井技术的探讨

分析了巨野煤田地质、水文特点，讨论了表土段井筒施工的各种现有方法的优缺点。在此基础上提出了龙固煤矿井筒施工方案的有效建议，指出龙固煤矿井筒应该采用冻结法和钻井法施工，并对其中的关键技术进行了论证。     

斜井在表土段时底板承载力的初探

针对斜井在表土段出现的井壁断裂、开缝、顶底板及两帮强烈相对移近的情况，用太沙基公式建立了斜井底板承载力计算模型，并针对斜井底板倾斜的情况对计算模型作了一些修正。根据计算模型定性分析了影响底板承载力的参数，为提高底板承载力提供了理论依据。     

井筒冻结表土段爆破参数的计算

论述了井筒冻结表土段爆破参数的计算方法和爆破工序的施工工艺以及工程实践效果。     

厚表土薄基岩钻井井筒突水溃砂次生竖向受压破坏机理研究

以淮南矿区板集煤矿副井为背景,分析厚表土薄基岩钻井井筒因突水溃砂引发竖向受压次生破断过程与特征,采用Mohr-Coulomb准则建立井筒底部含水层巨量水砂快速流失引发上覆土层沉降力学模型,推导负摩擦力解析解。分析表明,含水层巨量水砂流失引发井筒周围土体发生剪切破坏产生作用于井筒之上的负摩擦力,该负摩擦力产生的作用于井筒之上的竖向压应力与自重应力超过井壁竖向极限承载力时,井筒发生受压破坏,其后,竖向作用力依次向上传递导致多节钻井井筒发生受压次生破坏。土的抗剪强度指标对井筒竖向受力影响较大,黏聚力c和内摩擦角φ越大,井筒负摩擦力越大。对比分析突水溃砂与疏水沉降情况下井筒负摩擦力特征,表明突水溃砂情况下负摩擦力具有增长迅速及数值大,对井筒安全威胁大的特点。     

厚表土薄基岩特殊工程条件下的钻井井壁受拉破断机理

为揭示厚表土薄基岩特殊工程条件下的钻井井壁受拉破断机理,以安徽淮南矿区某在建煤矿副井为背景,分析厚表土薄基岩钻井井筒受拉破断过程与特征,建立马头门上覆岩层弯曲变形竖向剪切拉应力力学模型,给出井筒围岩分层竖向位移函数,采用最小势能原理及弹性力学理论推导出井筒竖向拉应力解析解。分析表明,井筒马头门上覆岩层受施工多次扰动影响发生弯曲变形是产生作用于井筒之上的竖向剪切拉应力的致因;该剪切拉应力产生的作用于井筒之上的拉力由下而上积累到某一阈值,该阈值与井筒自重应力的合力超过钻井井筒极限抗拉强度时,在钻井井筒接头处发生第1次拉断破坏,其后,随着岩层弯曲变形发展,拉断处以上井筒继续受竖向剪切拉应力作用而发生第2次拉断破坏,并导致底部含水层水砂溃入井筒发生淹井事故。马头门围岩的稳定性对改变上部钻井井筒受力状态有重要影响,其上覆基岩越薄影响越大,越易发生钻井井壁拉断破坏,基岩与风化基岩弹性模量比和风化基岩与底含弹性模量比对井筒发生拉断破坏时的位置,以及对应马头门顶部最大竖向位移影响均较小。通过采用钻井井筒竖向受拉等强设计、钻井井筒底部设置壁座、马头门至钻井井筒底部基岩段设置1~2道水平隔离缝、地面L型注浆加固马头门软弱围岩等技术途径,完善现行相关设计规范,确保钻井井筒运行安全。     

矿山立井井筒与表土之间的剪切力分析

揭示矿山立井井筒与周围表土之间剪切力的分布规律，为正确的立井井筒力学模型建立奠定理论基础。分析弹性剪切力和塑性剪切力的形成及特征，剖析以往解析分析中存在的问题。在此基础之上，利用莫尔-库仑强度理论、点的应力状态理论和桩土相互作用理论中的剪切位移法对弹性剪切力和塑性剪切力进行极为细致的分析，并最终获得反映两种剪应力随表土深度变化规律的解析解。研究结果对正确的分析立井井筒的应力分布规律、井壁危险点处的应力变化规律及立井井壁变形、破裂预测理论的建立具有重要作用，对桩土之间剪切力的研究也具有一定参考价值。     

基于GIS的高潜水位煤矿区边采边复表土剥离策略

高潜水位煤矿区采煤塌陷后积水现象严重,积水后再治理造成复垦后耕地所占比例低,复垦成本增多,且施工难度增大。在地面沉陷积水前,预先进行表土的剥离存储以便后期复垦利用,是提高复垦效率的最有效方法。本文以山东某矿工作面为例,结合GIS的空间分析功能,将地面划分为40m×40m的地面格网单元(共7875个),对煤炭开采后地面的动态沉陷过程进行了模拟,明确了地面开始沉陷及出现积水的时间,最后定量的确定了461个地面格网单元表土剥离的时间、范围与深度,剥离的表土可用于后期土地复垦工作。研究有利于井工煤矿区的边采边复技术的研发,并促进开采与治理的同步进行。